MEDIO INTERNO Y HOMEÓSTASIS

El medio interno es el líquido extracelular. La homeóstasis es la constancia del medio interno.

En la composición de los compartimentos líquidos del organismo se encuentra:

     En el líquido intracelular

     En el líquido extracelular        Líquido circulante             volumen plasmático

                                                    Líquido intersticial (líquido que baña las células).

El agua corporal total se calcula mediante el análisis por dilución isotópica mediante isótopos radiactivos. Ej: agua tritiada (H23O).

 

 

 

 

 

 

El agua del cuerpo se extrae de la sangre mediante centrifugación.

Para calcular el líquido intracelular, se inyecta inulina, que llega a todo el líquido extracelular. La inulina tiene el C14 y es radiactiva. Para calcular el volumen intracelular se resta el total de agua menos el agua extracelular.

Para calcular el líquido circulante, se tiene que hacer una análisis por dilución isotópica. No hay ningún producto que se diluya en el espacio intersticial. El volumen plasmático sí que se puede calcular porque el plasma lleva muchas proteínas que no salen con el filtrado hacia el líquido intersticial.

Mediante una proteína con Yodo radiactivo, y por dilución isotópica, se puede calcular el volumen plasmático y, después el líquido intersticial.

El plasma sanguíneo representa un 5% del líquido corporal.

El líquido intersticial representa un 15% de líquido corporal.

El líquido intracelular representa un 40% de líquido corporal.

El volumen sanguíneo (volemia), mediante el volumen plasmático, se puede calcular sacando sangre, llenando un capilar y centrifugándolo. Se encuentra el valor hematócrito (% en volumen que las células ocupan dentro de l a sangre). Del valor hematócrito, mediante una regla de tres, se obtiene el volumen sanguíneo.

Los equivalentes se calculan:

Peso atómico

Valencia

Las concentraciones se expresarán en equivalentes/litro.

COMPOSICIÓN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES (mEq/l)

· El plasma sanguíneo contiene:

152 mEq/l de cationes Na+                                      27 mEq/l de aniones HCO-3

5 mEq/l de catión K+                                113 mEq/l de aniones Cl-

5 mEq/l de catión Ca+                               2 mEq/l de aniones H3PO42-

3 mEq/l de catión  Mg+                                             1 mEq/l de aniones SO4-

                                                                16 mEq/l de aniones de proteínas

El catión mayoritario es Na+.

El anión mayoritario es Cl-.

· El líquido intersticial: tiene básicamente la misma composición que el plasma sanguíneo con la excepción de las proteínas.

· El líquido celular, sobretodo tiene K+ i fosfato.

157 mEq/l de catión K+                                                      113 mEq/l de anión PO43-

14 mEq/l de catión Na+                                                  74 mEq/l de proteínas.

26 mEq/l de catión Mg2+                                               10 mEq/l de anión HCO3-

MECANISMOS A TRAVÉS DE LOS CUALES EL AGUA Y LOS SOLUTOS PASAN A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR

1. Difusión.

2. Difusión facilitada.

3. Filtración.

4.Transporte activo.

Los procesos de difusión en un líquido se producen a favor de gradiente de concentración. Para que haya difusión se necesita:

     -Gradiente de concentraciones. Sólo a favor.

     -Peso molecular. A más grande, más difícil se difundirá.

     -Distancia que tiene que recorrer. Cuanto más grande, más difícil.

     -Sección de la cámara. Dependiendo del tamaño del poro, mejor.

     -Temperatura. Aumenta la movilidad de las partículas y facilita la difusión.

La membrana es una bicapa lipídica y, para poderla atravesar, se pasa a través de lípidos o de los poros preexistentes.

1. Difusión: la concentración en el interior de la célula tiene que ser menor que fuera. Sólo funciona a favor de gradiente de concentraciones. Sólo se pueden disolver en la membrana celular los productos liposolubles.

2. Difusión facilitada. Hay moléculas que se llaman transportadores, que se juntan con el soluto y forman un compuesto soluble para la membrana celular. También funciona sólo  favor de gradiente de concentraciones.

3. Filtración: si dentro de un capilar, se aumenta la presión de dentro y es mayor que la de fuera, sale solvente con todas las sustancias diluidas en el solvente. Se produce por cambios de presión.

4. Transporte activo. Es un mecanismo que se parece a la difusión facilitada porque también utiliza transportadores. Funciona contra gradiente de concentraciones y necesita energía.

FACTORES QUE AFECTAN LA DIFUSIÓN A TRAVÉS DE MEMBRANAS

1. LIPOSOLUBILIDAD: Cuanto más liposoluble sea un soluto, más fácilmente será atravesado por la membrana.

2. PRESENCIA DE TRANSPORTADORES: Si hay transportadores que permitan la difusión facilitada, se podrá atravesar la membrana plasmática.

3. TAMAÑO DE LOS POROS: Cuanto más grande sean, más fácilmente entrará el producto.

4. TAMAÑO REAL DE LOS IONES: A veces, los iones se juntan con moléculas de agua, de forma que pueden ser más grandes que los poros.

5. CARGA ELÉCTRICA DE LOS IONES: Los iones se mueven según su gradiente de concentraciones hasta que se equilibra el gradiente eléctrico.

 

 

 

 

 

 

La ecuación de Nerst funciona a 37ºC. Define el gradiente eléctrico que neutraliza un determinado gradiente de concentraciones, cuando se ha llegado al equilibrio.

 

ÓSMOSIS

Se manifiesta sólo en presencia de una membrana semipermeable. El ClNa al 9%0 tiene la misma concentración osmótica que las células.

Los líquidos isotónicos son los que tienen la misma presión osmótica.

Los líquidos hipotónicos son los que tienen menor presión osmótica.

Los líquidos hipertónicos son los que tienen mayor presión osmótica.

El suero fisiológico es isotónico y tiene una concentración de ClNa del 9%0.

Las concentraciones osmóticas se expresan en osmoles/l. Un osmol/l es una solución que tiene por litro un mol de sustancia no disociada.

MECANISMO DE TRANSPORTE ACTIVO

Implica:

     -Membrana celular.

     -Transportador.

     -Molécula a transportar.

     -Unión Carrier-soluto.

1. Se necesita un enzima que transporte la molécula. Estos enzimas son carriers.

2. Hay un dador de energía, frecuentemente es ATP-> ADP + Pi + Energía, que hace desjuntar el carrier del soluto y volver al mismo sitio. Es un proceso endotérmico. Hay ATP y ATPasa.

Tiene que haber:

     -Transportador específico.

     -Aporte de energía.

     - Molécula a transportar específicamente.

A veces, el transporte activo puede referirse a más de una molécula. Ej: ATPasa Na+ K+ (bomba electrógena).

 

 

 

 

 

 

Por cada 3 Na+ que saca a fuera, entran 2 K+. Se sacan cargas positivas del interior hacia el exterior. Se polariza la célula estableciéndose una diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la célula.

La bomba electrógena hace que las células de nuestro organismo (sobretodo las células nerviosas), estén polarizadas para que la célula se pueda polarizar. Los aniones intracelulares deben estar anclados dentro de la célula.

El potencial de reposo (diferencia de potencial entre el exterior y el interior) de una célula es consecuencia de los procesos a través de la membrana celular:

     -Bomba electrógena (transporte activo).

     -Difusión de iones en función del gradiente.

     -Permeabilidad de la membrana.

El Na+ puede atravesar la membrana celular. La célula es polarizada.

 

 

 

 

 

 

Cuando se llega al equilibrio, según la ecuación de Nerst, se llega a +61 mV.

 

 

 

 

 

El potencial de Nerst para el Na+ es de +61 mV. Si hacemos lo mismo con el K+.

 

 

 

 

 

 

 

El gradiente de concentraciones supera el gradiente eléctrico. El potencial de Nerst para el K+ es de -94 mV.

En reposo, la membrana celular es más permeable para el K+ que para el Na+. La salida de K+ predomina a la entrada de Na+.

 

 

 

 

 

 

 

Los -90 mV son consecuencia de que la membrana celular es más permeable para el K+ que para el Na+ (además de la bomba electrógena).

El potencial de reposo es el sumatorio de difusión de K+ a través de la membrana en función de la permeabilidad de la membrana para el K+, más la bomba electrógena (y su transporte activo y difusión de Na+ a través de la membrana, en función de la permeabilidad de la membrana plasmática para el Na+.

Para calcular el potencial de Nerst de varios iones, se hace la ecuación de Goldman.

 

 

 

 

Ejemplo: neurona. La neurona es una célula que tiene todo lo que tienen las células excepto la capacidad de reproducirse. La neurona, para la fisiología son membranas. Todo lo que pasa a las neuronas son cambios de potencial de la membrana. (Soma = dentrita y axón).

Las motoneuronas son neuronas que controlan la actividad motora. Al final tiene los codones terminales que inervan los músculos.

El axón de la neurona está rodeado de células de Schwanz. Entre las células de Schwanz están los nódulos de Ranvier.

Hay neuronas mielinizadas y amielínicas.

 

 

 

 

Si durante el desarrollo embrionario, el axón gira alrededor de la célula de Schwanz y se enrolla con la célula de Schwanz da neuronas mielinizadas. La célula de Schwanz se impregna con mielina. Las células mielinizadas, transmiten la información más rápido que una no mielinizada.

Hay neuronas:

     -Monopolares.

     -Bipolares.

     -Multipolares.

Las células excitables son neuronas que tienen un potencial de reposo. La neurona, eléctricamente, tiene el interior negativo y el exterior positivo y se encuentran a -90 mV en reposo.

Cuando funciona, se despolariza hasta llegar a +30 mV. Al cabo de un momento, vuelve otra vez a polarizarse a -90 mV. Este cambio dura 1 milisegundo (10-3 s). Es el potencial de acción.

El potencial de acción es la expresión del mensaje que transmite una neurona. El axón sólo sabe transmitir impulsos nerviosos. El cambio eléctrico se propaga del soma hasta las terminaciones (motoneurona).

OSCILÓGRAFO DE RAYOS CATÓDICOS

Es un tubo donde se ha hecho el vacío. En el tubo y en la parte anterior (pantalla), interiormente, hay un material que cuando se le incide un flujo de electrones, emite luz. Tiene un cátodo y un ánodo dentro del tubo.

Detrás del tubo hay 2 plaquitas (generadores de barrido), que atraen los electrones hacia un lado y después cambia el potencial y vuelve a empezar.

Se colocan los electrodos (1 dentro y otro fuera de los axones). Los electrodos están conectados a un amplificador y 2 plaquitas (1 arriba y otra abajo para controlar la intensidad).

Sábado, 21 Septiembre, 2002 17:20

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